公元964年1月，昭义节度使李继勋、兵马铃辖康延泽、马步军都军头尹勋指挥上万名骑步兵攻打北汉的辽州，敌国率领部队前来增援者是北汉的马步军都指挥使郝贵超，被宋军大败于辽州城下，辽州刺史杜延韬见势不妙就和拱卫都指挥使冀进，兵马都监、供奉官侯美率领部下三千兵马开城投降。刘钧就拉来辽朝六万部队进行报复，却被李继勋联合彰德节度使罗彦绬、西山巡检使郭进、内客省使曹彬用六万对六万大破契丹于辽州城。2月，赵匡胤指示右神武统军陈承昭指挥数千丁夫开凿水渠，由长社将汜水引入开封会流于闵河，汜水源自大骢山流经许田，每当遇到春夏季多雨的情况就会形成洪涝，自从渠道完工之后，不仅水患被治理而且闵河的漕运更加流畅。赵匡胤指示吏部尚书张昭和翰林学士承旨陶谷一起负责干部人事考察，陶谷指控左谏议大夫崔颂给自己的亲属给事中李昉谋取东畿令的职位，还拉上张昭当证人，张昭却知道陶谷是无中生有因此在赵匡胤向自己当面了解情况时拆穿，赵匡胤倒认为张昭没有说实话以至于不高兴，后来李昉则和崔颂一个被降职为彰武行军司马，另一个被降职为保大行军司马，张昭于是三度打了辞职报告，最终以吏部尚书的官衔致仕，张昭担任吏部尚书时负责七品以下干部的任命，自从张昭退休之后就连七品官员都要由中书门下超常规选拔，吏部尚书就只能负责任命地方长官的属吏。
赵匡胤于公元964年1月同时加封枢密使赵普为平章事、门下侍郎、集贤院大学士，宣徽北院使、判三司李崇矩为检校太尉充枢密使。4月，赵匡胤想为赵普安排副手却不知道职务应该如何命名，就向陶谷咨询，陶谷回答根据唐制有参知政事、参知机务这一类的名称。因此吕余庆和薜居正就以枢密直学士、兵部侍郎的官衔兼任了参知政事，一不宣读皇帝诏书，二不在朝会时领班，三不主持用印，四不进入政事堂，平常两个人就只能够在宣徽使厅办公；参知政事在殿廷奏对的时候要在丞相后面别设专位，在敕尾署官衔的时候又要在丞相的官衔以下空几格，每个月也只领取丞相半数的工资奖金。这当中还有一个小插曲，就是当初赵普拜相是在范质、王溥、魏仁溥被罢免之后，而根据唐制敕书在送到尚书省执行之前得送到政事堂讨论通过，也就是得在敕字底下加盖中书门下印章，因此赵匡胤就让赵普将拜相敕拿给自己署敕，被赵普以不是帝王之事为由提出反对，最终在窦仪的建议下由赵光义以开封府尹、同平章事的官衔署敕。
8月，南面兵马都监、引进使丁德裕和潭州防御使潘美、朗州团练使尹崇珂、衡州刺史张勋统一行动攻打南汉的彬州，杀了刺史陆光图和招讨使暨彦赟之后占领了彬州，当初南汉的内常侍、禹余宫使邵廷鋗多次对刘鋹提议：“南汉乘着唐朝末年天下大乱的格局在这里建国已经五十多年，幸亏中原朝代更替的快，战乱频仍当中也没有谁顾得上咱们，正所谓有利就有弊，现在南汉普遍国防意识淡漠，天下混乱的时间已经很长久了，有道是混乱到一定程度就会逐步恢复稳定，听说现在中原的皇帝是志在吞并所有割据势力的，请陛下做好战斗准备，否则就将宫中的珍宝送给宋朝缔结邦交。”刘鋹却觉得邵廷鋗危言耸听更因为邵廷鋗说话直率所以怀恨在心，直到彬州被攻克才知道害怕，加封邵朝鋗为招讨使率兵驻守于洸口。范质病故，赵匡胤下诏赠中书令，五百匹赙绢，小麦和小米各一百石；范质生前有一句关于肚量的名言：“人能鼻吸三斗醋，斯可为宰相矣。”五代以来当丞相的都向方镇伸手索取贿赂，而范质却保持长期廉洁，因此当他患病卧床期间，赵匡胤由于担心会打扰他休息就让内夫人到其府中探望，内夫人回来汇报说范质府中就连待客的器皿都供应不足。
11月，南唐的昭惠后也就是大周后周娥皇病故；而后蜀的南山节度使张廷伟正在这个时候煽动通奏使、知枢密院事王昭远：“公素无勋业，一旦位至枢近，不自建立大功，何以塞时论？莫若通好并门，令发兵南下，我自黄花、子午谷出兵应之，使中原表里受敌，则关右之地右抚而有也。（您是一个没有任命突出成绩的空降干部，要是不好好发挥一下水平又怎么得到社会认可？最好的表现途径就是和宋朝打仗，我们可以联络北汉，到时只要从黄花、子午谷出兵和北汉南下的部队配合，就可以让宋朝腹背受敌，潼关以西的土地就尽归我有。）”王昭远当即就劝孟昶派遣枢密院大程官孙遇、兴州军校赵彦韬、兴州军校杨蠲到北汉去进行联络，王昭远不知天高地厚而四川还是有明白人，赵彦韬就是个识时务的因此他才会在路过开封的时候偷了给刘钧的蜡丸书向赵匡胤去揭密。赵匡胤刚刚向曾经在荆南以有关医药的学术知识从业的翰林医官穆昭嗣打听过荆南的地理情况，穆昭嗣回答：“荆南是到四川、江南、广南交会的地方。现在既然朝廷已经占领了这里，那么无论水路还是陆路都可以挺进巴蜀。”因此当赵彦韬前来爆料，赵匡胤就难掩兴奋地说：“吾西讨有名矣。”立即加封忠武节度使王全斌西川行营风州路都部署，武信节度使、侍卫步军都指挥使崔彦进充当王全斌的副手，枢密使王仁赡为都监，宁江节度使、侍卫马军都指挥使刘光义为归州路副都部署，内客省使、枢密承旨曹彬为都监，兵分两路入川；给事中沈义伦为随军转运使、均州刺史曹翰为西南面转运使为六万讨伐大军提供后勤保障。
赵匡胤当王全斌等人来跸辞的时候为他们在崇德殿设宴壮行，分别按照价值多少赏赐金玉带、衣帛、鞍马、戎器，赵彦韬投诚的时候赵匡胤一并赦免了孙遇和杨蠲，让他们将后蜀的地理分布、兵力配置、距离远近都讲解了一遍，叫人根据他们的描述绘制了地图，然后就在宴会上将地图交给了王全斌，同时询问王全斌对这场战争有多大的取胜把握。王全斌很谦虚地回答：“我们托领导的福，遵从领导的指示，掰着手指头算日子就可以打赢。”龙捷右厢都指挥使史延德回答得十分豪迈：“西四若在天上，固不可到，到地上到即平矣。”赵匡胤欣赏他的果敢，勉励之后则指示道：“凡克城寨，止籍（充公）其器甲、刍粮，悉以钱帛分给战士，吾所欲得者，其土地耳。”这应该是赵匡胤这一辈子所说的最让他后悔莫及的话了，不过得等到战后他才明白诺言是不可以胡乱许的。孟昶就加封王昭远为北面行营都统，左右卫圣马步军都指挥使赵崇韬为都监，山南节度使韩保正为招讨使，洋州节度使李进为副招讨使，组织抵抗；孟昶对王昭远说：“敌人已经被你招惹到家门口了，你可得想办法解决。”还让李昊给王昭远饯行，王昭远常自比诸葛亮，因此才三杯酒下肚就拉着李昊的手吹嘘：“吾此行何止克敌，当领此二三万雕面恶小儿，取中原如反掌耳。”对王昭远寄托全部希望的孟昶不料在12月接获宋朝大举入侵的情报，当时王全斌已经攻克了干渠渡、燕子、万仞等寨，占领了兴州，消灭蜀兵七千人并缴获军粮四十多万石。兴州刺史蓝思绾退守西县之后，王全斌又接连攻克了石图、鱼关、白水阁等二十几个营寨。
韩保正听说听说兴州失守就放弃山南退保西县，史延德率领先锋部队杀到，韩保正不敢交锋而以数万兵马，依山背城结阵自固。被史延德击溃并追杀，活捉了韩保正和他的副手李进，缴获了军粮三十万斛。崔彦进则与康延泽通过三泉挺进到嘉川，又有大批敌人被斩获和俘虏，孟昶只得烧毁栈道，退守葭萌关。刘光义的部队则从峡路挺进，连破松木、三会、巫山等寨，在消灭南光海等五千多人，生擒袁德宏等一千二百人，缴获战舰二百多艘之后又斩获水军六千余众。当初后蜀在夔州封锁江面搭建浮桥，在浮桥上设三重栅栏，还夹江阵列炮具。因此赵匡胤发兵之前指示过刘光义：“部队挺进行到这里，先不要让水军投入战斗得先使用步兵偷袭，等敌人退却之后再让战舰夹攻就稳操胜券了。”刘光义因此才顺利抵达了白帝城，后蜀宁江节度使高彦俦对副手赵崇济和监军武守谦说：“敌人是从北方远道而来的，从粮食消耗补给的角度来说肯定希望速战速决，我们就应当磨时间。”可是武守谦却以敌人欺负到自己头上为由拒绝坚守，然后就自己率领千把号人出城应战，刘光义派遣马军都指使张廷翰和武守谦激战于猪头铺，攻击得手之后就来抢白帝城，高彦俦整理好部队刚打算发动反击，张延翰却已经越过城墙。判官罗济劝高彦俦一个人突围回CD，高彦俦却解下自己的印信给罗济，让他好自为之：“我昔已失秦川，今复不能守此，纵人主不杀我，我何面目见蜀人乎？”罗济又劝他投降，又被高彦俦拒绝：“老幼百口，俱在CD，以一身偷生，举族何负？（我全家的性命都握在孟昶的手里，哪里由得了我投降？）今日只有死耳。”他话音刚落就将自己反锁在官邸里，整理好衣冠，朝西北叩拜之后登楼**。几天后刘光义入城时底下士兵在灰烬当中发现了高彦俦的遗骨，刘光义按照礼节下葬了他。
王全斌由于栈道被烧毁就想由罗川挺进，康延泽悄悄找到崔彦进提议：“罗川道路崎岖因此部队想要全体通过是不可能的，我主张分出一部分兵力修复栈道，约定时间在深渡会师就可以了。”崔彦进就将康延泽的话汇报给王全斌，王全斌表示同意；没守几天阁道就完工，连破金山寨、小漫天寨而王全斌率领的主力也通过了罗川和崔彦进会师在深渡，后蜀的部队依江列阵却被崔彦进派遣步军都指挥使张万友打过了桥，蜀军受挫只得连夜退守大漫天寨。第二天张万友、崔彦进、王全斌同时在三个方向发起攻击，因此蜀军倾尽全力也没能够保住大漫天寨，寨主义州刺史王审超、监军赵崇渥、三泉监军刘延祚被活捉。终于轮到赵崇韬和王昭远表现了，结果却三战三败，在利州以北逃窜到了剑门，尾随而至的宋军则轻取了利州。宋军在利州第三次得到蜀军的补给，被缴获的军粮达八十万斛。当时开封正在降大雪赵匡胤在讲武殿设毷帐，穿戴了紫貂裘帽办公，突然对左右说：“我被服如此，体尚觉寒，念西征将帅冲犯霜霰（Xian本义是雪珠），何以堪处？”言罢就脱下衣帽派遣中黄门骑快马赏赐给王全斌。
